2022年实验报告2.docx

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1、精品学习资源精密测量课程试验指导书编制人 周小青南 通 职 业 大 学2021-10-28欢迎下载精品学习资源目录精密检测试验一1核心组件 .1.1.2测量选项 .2.1.3系统设定 .3.1.4启动软件 .3.1.5习题 .4.精密检测试验二62.1测量原理 .6.2.2系统的安装 .7.2.3准直光学镜组 .7.2.4测量 .9.2.5问题 .9.精密检测试验三113.1角度测量水平的原理 .1 13.2系统的安装 .1 1.3.3光学镜组的准直 1.2.3.4测量 .1 2.3.5问题 .1 3.精密检测试验四144.1角度测量垂直的原理 .1 44.2系统的安装 .1 4.4.3光学镜

2、组的准直 1.4.3.4测量 .1 4.3.5问题 .1 4.欢迎下载精品学习资源精密检测试验一 XL80 激光干预仪基本组成与安装Renishaw XL 激光测量系统能够对机器和其他对位置精度要求高的系统进行完整的校准， 可以测量各种几何尺寸和动态机器特性，在科研和工程讨论领域具有广泛的应用；本系统具有模块化结构， 可以从 Renishaw 的一系列产品中挑选组件，以满意详细测量需求；Renishaw 早在 1988 年便开头供应校准激光系统； ML80激光系统已成为精度和牢靠性的行业标准， 是使用最为广泛的激光校准系统； 新型 XL 系统不仅在便携性方面得到显著的提高，而且在动态测量才能和

3、使用简易性方面也有重大改良；核心组件1 、XL激光头2、XC补偿单元和传感器3、三脚架和云台欢迎下载精品学习资源1.2测量选项4、系统便携箱5、LaserXL 软件系统1、轴的线性定位精度和重复精度2、 轴的角度俯仰 pitch和扭摆 yaw3 、轴的直线度欢迎下载精品学习资源4、两轴间的直线度5 、平面度1.3系统设定以下图显示测量线性轴定位精度的典型设定；1.4 启动软件在系统任务栏中，单击开头按钮，然后挑选全部程序/Renishaw LaserXL，如以下图所示；欢迎下载精品学习资源显示一个窗口，如以下图所示；双击线性测量图标；1.5 习题1、Renishaw XL 80系统由哪些部分组

4、成？欢迎下载精品学习资源2、Renishaw XL 80系统有哪些测量选项？3、Renishaw XL 80系统如何设定？4、Renishaw XL 80系统软件如何启动？欢迎下载精品学习资源2.1 测量原理精密检测试验二线性长度尺寸精度测量欢迎下载精品学习资源线性测量的光学设定如以下图；要对线性测量进行设定， 使用随附的两个外加螺丝将其中的一个线性反射镜安装在分光镜上； 这个组合装置称为“线性干预镜”，它形成激光光束的参考光路；线性干预镜放置在XL 激光头和线性反射镜之间的光路上，如上图所示；分光镜机架上标有两个箭头，指示其方向；箭头应指向两个反射镜，如上图所示；来自 XL 激光头的光束进入

5、线性干预镜，在此光束被分成两束； 一束光称为参考光束被引向装在分光镜上的反射镜，另一束光 测量光束就穿过分光镜到达其次个反射镜；然后，两束光都被反射回分光镜，在此它们重新组合并被导回到激光头，激光头内的探测器监测两束光之间的干预；在线性测量过程中，一个光学组件保持静止不动，另一个光学组件沿线性轴移动；通过监测测量光束和参考光束之间的光路差异的变化，产生定位精度测量值 留意， 它是两个光学组件之间的差异测量值，与 XL 激光头的位置无关 ；此测量值可以与被测机器定位系统上的读数比较，获得机器的精度误差；通常， 将反射镜设定为移动光学部件，将干预镜设定为静止部件，如以下图所示； 二者可以反过来，但

6、是最大测量距离将从40m 133ft缩短为 15m 49ft；因此，在长轴上测量时， 通常线性干预镜静止不动，而另一个反射镜移动；在短轴上测量时，为了方 便它们可以反置；欢迎下载精品学习资源2.2 系统的安装测量线性位置的典型系统设定如以下图所示，其中线性干预镜为固定光学镜，反射镜为移动光学镜；2.3 准直光学镜组准直的根本目的是让激光束与反射镜的移动路线完全平行，使得反射光线能够完全照耀到激光头的探测器上；准直步骤分两步：第一是准直反射镜组，接着准直干预镜组；2 使用光靶准直反射镜组1、沿着运动轴将机床推离激光头，直到您看到光束开头移开光靶；当只有一半的光束仍旧击中白点时停止移动机床；留意光

7、束现在偏离中心多远；水平光束调整2、用三脚架台左后方的小旋钮，调整激光头的角度偏转， 以使光束横扫过白色光靶；连续移动光束，直到它位于相反方向离中心的距离相同，如以下图2 所示；欢迎下载精品学习资源3、现在，用三脚架台左边中间的大旋钮，调整激光头水平平移，使光束返回光靶的水平中心线；垂直光束调整4、请留意激光束在目标上的垂直位置；5、使用激光头后方的指形轮来调整其旋转步长，使光束垂直扫过目标；调整指形轮，直到光束位于相反方向离目标中心的距离相同的位置，如以下图所示；6、现在，使用三脚架中心主轴上的高度调整轮来将激光头上下移动，直到光束再一次击中目标中心；注： 此时，可能有必要进行另外一个较小的

8、水平回转调整，以使激光束返回到该目标的中心；7、现在沿着运动轴连续推离机床；当您看到激光头移开目标时再一次停止；重复步骤 2 到6 的激光器准直调整，直到您到达轴的末端；8、到达轴的末端时，将机床移回激光器，来到轴的起点；9、假设光束不再位于光靶中心，就水平平移激光器，使光束回到光靶的垂直中心线；10、然后，垂直平移激光头，使光束回到光靶的中心；注： 此时，可能有必要进行另外一个较小的水平回转调整，以使激光束返回到该光靶的中心；11、重复步骤 1 到 10，直到光束在整个运动轴范畴内都能保持在光靶的中心欢迎下载精品学习资源2 准直干预镜组1、使线性干预镜尽量靠近反射镜，如以下图所示；假如二者靠

9、近，就余下的准直工作仅仅是调整激光头；2、确保干预镜和反射镜的外外表与机器垂直，而且彼此保持准直；假如干预镜歪斜，可能显现精度降低并无法检测到光束是否被挡；一般说来，在滚摆roll 、俯仰 pitch 和扭摆 yaw 方向上，最好使干预镜的准直角度小于2，这通常可通过目测完成；3、将标靶安装在干预镜的入射光孔中，然后，垂直和水平平移干预镜，使光束射到标靶；4、从线性干预镜上取下标靶，检查干预镜反射回的光束是否射到XL激光光闸的中心并位于反射镜反射回的光束的上方；假如不是， 就平移或旋转干预镜直到光束射到白色标靶的中心；注：一个有效的方法是，在干预镜和反射镜之间放置一个卡片，拦住反射镜上反射回的

10、光束；2.4 测量详见系统帮忙文档；2.5 问题欢迎下载精品学习资源1、简述线性测量的原理；2、简述线性测量的组成；3、线性测量的光学镜组是如何准直的？4、检测 VMCL600在 X 轴或 Y 轴上任一 100mm 的线性误差，并将分析图表贴在以下的位置上；欢迎下载精品学习资源精密检测试验三角度测量水平方向3.1 角度测量水平的原理要进行的角度测量，必需存在一个光学组件角度反射镜相对于另一个光学组件角度干预镜 的旋转； 这将导致两条测量光束之间的光程差，如下所述；光程差的这种变化由XL 激光系统中的条纹计数器确定，并且由软件转换成角度测量值或者角度误差；角度干预镜放在激光头和角度反射镜之间的光

11、路中，如以下图所示； 带有两个光学镜面的角度干预镜的一面必需面对激光头的反方向，朝向反射镜； 对于沿着水平轴进行的俯仰测量来说，两个光学组件都垂直安装；对于扭摆测量来说，它们都要水平安装；激光束被角度干预镜中包含的分光镜一分为二； 一部分光束 A1 直接通过干预镜， 并从角度反射镜的某一半反射回激光头； 另一条光束 A2 通过角度干预镜的角度分光镜， 传到角度反射镜的另一半，角度反射镜使光束通过干预镜返回到激光头；通过比较光束 A1 和A2 之间的光程差猎取角度测量值即测量结果与激光头和角度干预镜之间以及角度干预镜和角度反射镜之间的距离无关 ；在进行俯仰和扭摆测量时，不必进行环境补偿，由于环境

12、变化对两条测量光束的影响相同；3.2 系统的安装以下图中显示用于测量角度扭摆和俯仰误差的典型系统设定；欢迎下载精品学习资源需要留意的是， 反射镜组和干预镜组上的红点在安装时要相互对应；以下图是测量水平方向角度是红点对应的位置；3.3 光学镜组的准直角度测量镜组的准直步骤基本与线性测长相同；不同的是光靶安装的位置：对于反射镜 ，见以下图；对于干预镜 ，见以下图；3.4 测量详见系统帮忙文档；欢迎下载精品学习资源3.5 问题1、简述角度测量的原理；2、检测 VMCL600在 X 轴或 Y 轴上任一 100mm 的角度水平误差，并将分析图表贴在以下的位置上；欢迎下载精品学习资源精密检测试验四角度测量垂直方向4.1 角度测量垂直的原理原理与角度水平测量相同；4.2 系统的安装安装方式与角度水平测量基本相同，需要留意的是干预镜组合反射镜组应竖直安装；4.3 光学镜组的准直见 3.3 节；3.4 测量详见系统帮忙文档；3.5 问题1、检测 VMCL600在 X 轴或 Y 轴上任一 100mm 的角度水平误差，并将分析图表贴在以下的位置上；欢迎下载